如何推动一座工业城市迈向低碳未来?针对中国东部一座工业城市无锡(位于太湖之滨,靠近长江入海口和上海),这一直是深入调查的主题。
这项调查比较了照常发展路径与应用多种不同方法的先进组合。研究发现,只有通过综合工具的复杂协同,才能应对城市系统及其发展中固有的巨大复杂性和不确定性。
报告作者表示,这些考量超越了常见城市规划实践的短期和中期视野,并为世界各地许多工业城市提供了范例,而不仅限于中国。
无锡:为世界提供商品的工业城市
近年来,无锡整体经济大幅增长,年均增长率达14%;与许多中国城市的典型情况一样,这也伴随着空气污染和温室气体排放等负面环境影响。
该市还面临极端气温和洪水风险。
该市占中国粗钢产量的1.9%,还生产水泥、化肥、纸张、烧碱等产品,以及硬盘和其他技术产品。
该市被指造成 严重的健康问题 并 污染水道,还导致上海出现雾霾。
研究结果
研究发现,排放统计数据并不充分,首要任务是核算不同数据集之间存在的重大不兼容问题,差额最高达14亿吨二氧化碳排放量。
随后,研究采用了一个定量能源与温室气体排放模拟模型,该模型改编自德国 伍珀塔尔研究所 开发的模型。该数据库与工业、商业、家庭、交通和能源供应子模型相连接。这是一个自下而上的模型,可用于评估单项技术,也适合模拟无锡市制造厂的产能及厂龄。
模型对未来进行了预测,时间跨度截至2050年,并假设该年的产量水平将低于今天,尽管该市在中国总产量中的份额会增加。
研究将照常发展模型与低影响模型进行了比较,后者具有以下特征:
从2020年起,以最佳可用技术替换老旧生产存量;
从煤炭转向天然气,并逐步淘汰氨生产;
从2037年起开展碳捕集与封存;
其他工业流程改进;
扩大燃气联合热电厂规模;
暂停新建燃煤电厂;
可再生能源占比逐步提高,到2050年达到73 GW小时;
从2020年起购买高能效电器,并替换低效空调;
提高超低能耗和正能耗住宅建筑的占比,目标是到2020年后实现2050年新建建筑100%达到相关标准;
到2050年,电动汽车占新车的60%。
报告作者将该情景描述为一种开发利用型情景,而非目标驱动型情景。从温室气体排放影响来看,排放主要来自三个不同部门:能源、工业和交通。电力和热力生产占比超过50%,因此这些领域的碳排放会产生重大影响。

下图展示了研究结果,对比了当前政策情景(CPS)与额外低碳情景(ELCS)下的初级能源消耗(2010—2050年):

以及当前政策情景(CPS)与额外低碳情景(ELCS)下的最终能源使用(2010—2050年):

最后是直接和间接二氧化碳排放:

总体结论是,要推动这座城市——进而通过推演推动所有工业城市和工业场址——未来走上低碳道路,需要在不同层面付出巨大努力。
该市已经设定减排目标并制定低碳计划,但研究认为这些举措不足以应对挑战。如果采用低碳路径,排放量将降至当前水平的一半,但即便现有政策提供支持并纳入额外的重大技术改进,这一水平仍然很高;其中一些技术改进成本高昂且尚待开发,例如CCS。
作者指出,第一步是全面产出准确且可比的数据,然后制定措施监测脱碳进程。这对任何形式的成功都至关重要。
预计城市增长最快的将是中等规模城市,而非经常被分析的大都市,因此这项研究也可成为其他工业城市的范例。未来有必要在全球范围内创建城市层面的比较工具,以定期开展这类核算。
调查还发现,在地方层面孤立地启动并实施碳中和战略很困难,因为该市需要满足全球对其产品的需求;其主要能源和排放来源是煤炭;而单靠一座城市难以减少煤炭使用,甚至难以摆脱煤炭。
这一挑战需要全球应对。
这项调查是 “低碳未来城市”项目(LCFC)的一部分,该项目分析了城市化与气候变化的三个重要问题维度:
当前和未来的温室气体排放及其减缓(截至2050年);
资源使用和物质流动;
以及对气候变化的脆弱性。
本文与 可持续城市集体合作发表。发表本文并不意味着世界经济论坛认可其中的观点。
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作者:David是可持续城市集体的特别顾问。
图片:2014年1月24日,行人走在上海的红灯笼下。路透社。


